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[原创] Bipolar电路设计和优化--电流源设计

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发表于 2021-8-9 00:33:27 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 bbl 于 2021-8-9 00:42 编辑

使用Bipolar器件进行电流源设计和优化。

                               
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指标要求:
输入电流500uA,输出电流500uA,输出Iout电流精度+/-10%

                               
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电路结构:
image.png
优化目标:
确定VR值和Q1,Q2,Q4的电流密度值J1,J2,J4,使得Vo最小,且输出电容Co最小。

                               
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分析:
R1,R2,R4上的压降都相等为VR,Q1,Q2,Q4上的电流密度都相等为JQ。

                               
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优化方法:
1,由约束条件Iout精度可以确定VR的值
设置JQ为典型值如JQ=1mA/um^2,等比例的DC扫描R1,R2,R4,也即扫描VR,测试Iout,得到如下曲线:
image.png
可以确定VR值在0.2V左右可以满足要求。
2,由Co最小和Vo最小可以确定电流密度值
固定VR=0.2V,AC扫描JQ,测试Co输出可以得到输出电容随JQ的变化曲线,取最小值:
image.png
得到最小电容对应的电流密度为1.2mA/um^2.

                               
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tip:
BJT的电流密度JQ=Ic/Ae,电流除以发射极面积.

                               
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